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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Steckverbinder für eine elektrische Steckverbindung bestehend aus einem Buchsenteil und einem Steckerteil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Derartige elektrische Steckverbindungen sind dazu vorgesehen, über ihre Kontaktbuchse und ihren Kontaktstift beispielsweise zwischen einer elektrischen Leitung und einer weiteren elektrischen Leitung oder zwischen einer elektrischen Leitung und einem elektrische Aggregat eine wiederlösbare elektrische Verbindung herzustellen. Mögliche Anwendungsgebiete liegen u. a. im Bereich der Kraftfahrzeugelektronik, so dass die Steckverbindungen aufgrund der extrem rauhen Umweltbedingungen insbesondere bezüglich der Vibrationsfestigkeit und der Korrosionsbeständigkeit, aber auch der Temperaturbeständigkeit und Stromfestigkeit hohen Anforderungen genügen müssen. Die Verbindung muss darüber hinaus häufig möglichst mit geringen Kräften gelöst und erneut zuverlässig geschlossen werden können.
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Aus dem Stand der Technik sind Steckverbinder bekannt, bei denen am Steckerteil eine Verriegelungsnase angeordnet ist, die beim Zusammenstecken von Buchsenteil und Steckerteil mit einer Haltevorrichtung des Buchsenteils so zusammenwirkt, dass das Steckerteil und das Buchsenteil aneinander fixiert sind. Bei diesen Steckverbindern, wie sie vor allem im Kfz-Bereich angewendet werden, besteht jedoch das Problem, dass bei der Montage der Steckkontakt nicht ordnungsgemäß verrastet sein kann und sich später im Betrieb wieder lösen kann, zumal in abgedichteten Steckverbindern ein Überdruck auftreten kann. Dies führt zu Ausfällen während des Betriebs. Ursache für die mangelhafte Fixierung von Steckerteil und Buchsenteil kann einerseits sein, dass aufgrund einer fehlenden akustischen Meldung nicht bemerkt wurde, dass eine Verrastung gar nicht erfolgt ist. Zum anderen kann, da die Verriegelungsnase und die Haltevorrichtung des Buchsenteils offen zugänglich sind, die Verrastung auch unabsichtlich während der Montage wieder gelöst worden sein.
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In der
DE 196 09 522 A1 ist ein Verbinder mit einem zweiteiligen ineinandersteckbaren Gehäuse gezeigt, dessen erstes Teilgehäuse mit einem Kragen das zweite Teilgehäuse in der zusammengesteckten Stellung zumindest teilweise umschließt und mit einer an den beiden Gehäuseteilen angebrachten verrastbaren Zusatzverriegelung. Die Zusatzverriegelung weist auf: eine auf der Kragenoberfläche angeordnete Rastnase, einen am zweiten Teilgehäuse befestigten, mit der Rastnase zusammenwirkenden Verriegelungsarm, und einen auf dem Verriegelungsarm in dessen Längsrichtung verschiebbaren Schieber als Verriegelungsarmsicherung, der den Verriegelungsarm in eine vorgeschobene Stellung verlängert, bis dieser in eine Lasche eingreift, die vom Verriegelungsarm aus gesehen hinter der Rastnase auf dem Kragen angeordnet ist.
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Die
US 5 722 849 A offenbart einen Verbinder, der erste und zweite Teile aufweist, die gleitend miteinander verbunden werden können. Eine Sicherungsvorrichtung für die Verriegelung ist vorgesehen, die sicherstellt, dass die ersten und zweiten Teile des Verbinders sich nicht unbeabsichtigt lösen können.
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Die
CH 685 028 A5 bezieht sich auf eine FCC-Norm-Steckverbindung. Um aus einer handelsüblichen FCC-Norm-Steckverbindung eine gesicherte, nur mittels eines Werkzeugs lösbare Steckverbindung zu machen, ist ein Sicherungsrahmen vorgesehen. Der Sicherungsrahmen lässt sich auf den Halterahmen der Steckdose aufklipsen, so dass einer seiner vier Schenkel zwischen den Steckerkörper und den elastischen Arm des Steckers zu liegen kommt und dadurch verhindert, dass der Arm an den Steckerkörper angedrückt und in eine Freigabestellung gebracht werden kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Steckverbinder für eine elektrische Steckverbindung anzugeben, bei dem eine Verrastung zwischen Steckerteil und Buchsenteil mit erhöhter Sicherheit erfolgt und mit geringerer Wahrscheinlichkeit unbeabsichtigt wieder gelöst wird.
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Diese Aufgabe wird durch einen Steckverbinder mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Steckverbinders besteht darin, dass die Verriegelungsnase und die Haltevorrichtung vor unbeabsichtigter Betätigung geschützt sind und nur durch die gezielte Verschiebung der Überwurfkappe gelöst werden können.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand mehrerer Unteransprüche.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Überwurfkappe mindestens eine Stütznoppe auf, die zur mechanischen Versteifung der Haltevorrichtung mit dem Buchsenteil in Anlage bringbar ist Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die Haltevorrichtung an dem Buchsenteil mechanisch so fest wird, dass das vollständige Einrasten der Verriegelungsnase des Steckerteils zu einem deutlich hörbaren Geräusch führt. Eine solche akustische Rückmeldung, ob die Verbindung zwischen Buchsenteil und Steckerteil ordnungsgemäß geschlossen wurde, verhindert, dass unvollständig geschlossene Steckverbindungen sich während des Betriebes lösen und zu Ausfällen führen.
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Um sicherzustellen, dass die Überwurfkappe einen ausreichenden Schutz vor unbeabsichtigter Betätigung der Verriegelungsnase und der Haltevorrichtung bietet, weist die Überwurfkappe mindestens eine Rastnoppe zur Arretierung und Rückstellung der Überwurfkappe im Zusammenwirken mit entsprechenden Aufnahmen an dem Buchsenteil auf.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Haltevorrichtung als ein verkippbarer Rasthaken ausgeführt, der eine Öffnung zum Eingreifen der Verriegelungsnase aufweist. Dies stellt eine besonders effektive und leicht lösbare Möglichkeit zur Fixierung zwischen Steckerteil und Buchsenteil dar.
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Um zu gewährleisten, dass ein solcher Rasthaken von außen betätigt werden kann, um die Steckverbindung wieder zu lösen, weist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die Überwurfkappe an ihrer Innenseite mindestens einen Betätigungshaken auf.
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Um einerseits eine möglichst symmetrische Kräfteverteilung beim Lösen der Rastnoppen und zum anderen einen möglichst weitgehenden Schutz des Buchsenteils zu gewährleisten, kann die Überwurfkappe im wesentlichen rohrförmig ausgeführt sein und das Buchsenteil allseitig umgreifen.
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Eine geriffelte Grifffläche an der Außenseite der Überwurfkappe erleichtert die manuelle Betätigung der Überwurfkappe.
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Sieht man an der Innenseite der Überwurfkappe mindestens eine Anschlagrippe vor, die mit einer entsprechenden Anschlagkante des Buchsenteils zusammenwirkt, um eine Verschiebung der Überwurfkappe in Richtung auf das Steckerteil zu begrenzen, so kann sichergestellt werden, dass die Überwurfkappe bei offener Steckverbindung nicht verloren geht.
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Die Überwurfkappe wird vorzugsweise als Kunststoffspritzgussteil hergestellt, da dieses leicht zu fertigen ist und ein geringes Eigengewicht besitzt.
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Anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausgestaltungen wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische, teilweise geöffnete Darstellung des erfindungsgemäßen Steckverbinders in vierpoliger Ausführung;
- 2 eine weitere perspektivische, teilweise geöffnete Darstellung des vierpoligen Steckverbinders aus 1;
- 3 eine Explosionszeichnung des erfindungsgemäßen Steckverbinders in vierpoliger Ausführung;
- 4 eine Explosionszeichnung des Buchsenteils in dreipoliger Ausführung und der erfindungsgemäßen Überwurfkappe;
- 5 eine weitere Explosionszeichnung des Buchsenteils in dreipoliger Ausführung und der erfindungsgemäßen Überwurfkappe;
- 6 eine perspektivische Darstellung des Buchsenteils in dreipoliger Ausführung mit der montierten erfindungsgemäßen Überwurfkappe;
- 7 eine teilweise geöffnete Ansicht des dreipoligen Buchsenteils und der Überwurfkappe;
- 8 eine weitere teilweise geöffnete Ansicht des dreipoligen Buchsenteils und der Überwurfkappe;
- 9 eine weitere teilweise geöffnete Ansicht des dreipoligen Buchsenteils und der Überwurfkappe;
- 10 eine weitere teilweise geöffnete Ansicht des dreipoligen Buchsenteils und der Überwurfkappe;
- 11 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Überwurfkappe;
- 12 ein Schnittbild der erfindungsgemäßen Überwurfkappe;
- 13 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Überwurfkappe;
- 14 eine weitere Seitenansicht der erfindungsgemäßen Überwurfkappe;
- 15 ein weiteres Schnittbild der erfindungsgemäßen Überwurfkappe;
- 16 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Überwurfkappe;
- 17 eine weitere Ansicht der erfindungsgemäßen Überwurfkappe;
- 18 eine perspektivische Ansicht des Steckerteils aus 1;
- 19 eine weitere perspektivische Ansicht des Steckerteils aus 1.
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Im folgenden werden bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung näher beschrieben. Ähnliche oder korrespondierende Einzelheiten des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In den Zeichnungen sind lediglich die aus Kunststoff bestehenden Gehäuseteile des erfindungsgemäßen Steckverbinders erkennbar. Auf die ebenfalls erforderlichen elektrisch leitenden Teile, wie auch die Anschlussleitungen wird im folgenden nicht näher eingegangen.
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Wie in den 1 und 2 in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt, weist der erfindungsgemäße Steckverbinder 100 ein Steckerteil 102 und ein Buchsenteil 104 auf. Das Buchsenteil 104 umfasst vier Kontaktkammern 108, in die jeweils eine Kontaktbuchse einschiebbar ist. Das Steckerteil 102 weist korrespondierende Kontaktstifte auf, die die Kontaktbuchse elektrisch kontaktieren, wenn das Steckerteil 102 mit dem Buchsenteil 104 zusammengesteckt ist. An dem Steckerteil 102 ist eine Verriegelungsnase angeordnet, die beim Zusammenstecken von Buchsenteil 104 und Steckerteil 102 mit einem Rasthaken 112 verrastet. Der Steckverbinder 100 umfasst darüber hinaus eine Überwurfkappe 106, die im wesentlichen rohrförmig gestaltet ist und das Buchsenteil 104 allseitig umgreift. An der inneren Oberfläche der Überwurfkappe 106 ist eine Stütznoppe so angebracht, dass sie mit dem Rasthaken 112 in Anlage ist und diesen daher mechanisch versteift. Bei der in den 1 und 2 gezeigten Einsteckposition ist die Überwurfkappe 106 so weit als möglich in Richtung Steckerteil 102 geschoben. In dieser Position bewirkt die Stütznoppe 114 (siehe hierzu die 7 bis 10), dass das Verrasten der Verriegelungsnase 110 in dem Rasthaken 112 mit einem deutlich hörbaren klickenden Geräusch einhergeht. Somit kann erreicht werden, dass ein Monteur die Verbindung mit höherer Wahrscheinlichkeit sicher schließt.
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Die Überwurfkappe 106 weist außerdem eine Rastnoppe 116 auf, die in eine entsprechende Rastöffnung 118 am Buchsengehäuse eingreift und so die Überwurfkappe 106 an dem Buchsengehäuse verschieblich gesichert.
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3 zeigt den erfindungsgemäßen Steckverbinder 100, bevor das Buchsenteil 104, an dem die erfindungsgemäße Überwurfkappe 106 montiert ist, mit dem Steckerteil 102 zusammengefügt wird. Die Richtung 122 bezeichnet dabei die Einsteckrichtung des Steckerteils 102.
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Ein erfindungsgemäßes Buchsenteil 104 sowie die zugehörige Überwurfkappe 106 für einen dreipoligen Steckverbinder 100 zeigen die 4 bis 6. Der Rasthaken 112 ist in dieser Darstellung in dem durch die Stütznoppe 114 verstärkten Zustand gezeigt, bei dem ein eingeführtes Steckerteil 102 mit hörbarem Klicken verrastet.
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Dieselbe Position ist nochmals in den 7 und 8 gezeigt. In dieser Stellung der Überwurfkappe 106 ist die Stütznoppe 114 mit dem Rasthaken 112 in Anlage und verstärkt diesen mechanisch, so dass beim Einführen des Steckerteils 102 dessen Verriegelungsnase 110 hörbar in der entsprechenden Öffnung 111 des Rasthakens 112 verrastet. Ein einmal eingerastetes Steckerteil 102 bleibt mit seiner Rastnase 110 fest verrastet und kann nicht unbeabsichtigt gelöst werden. In der vorliegenden Ausführungsform besitzt die Überwurfkappe Anschlagrippen 124, die mit einer entsprechenden Anschlagkante des Buchsenteils 104 zusammenwirken, um eine Verschiebung der Überwurfkappe 106 in Richtung auf das Steckerteil 102 zu begrenzen. Eine geriffelte Grifffläche 126, die an der Außenseite der Überwurfkappe 106 vorgesehen ist, erleichtert einem Monteur die manuelle Verschiebung der Überwurfkappe.
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9 und 10 zeigen den Vorgang des Entriegelns mit Hilfe der Überwurfkappe 106. Um die Steckverbindung wieder zu lösen, muss die Überwurfkappe 106, wie in 9 dargestellt, in Richtung 122 verschoben werden. Dabei erleichtert die geriffelte Grifffläche 126 das Betätigen der Überwurfkappe 106. Die beiden Betätigungshaken 120, die an der Innenseite der Überwurfkappe 106 angespritzt sind, greifen unter der umlaufenden Kante 128 an dem Rasthaken 112 an und verkippen ihn so, dass die Verriegelungsnase 110 freigegeben wird. Gleichzeitig ändert sich die relative Position zwischen der Überwurfkappe 106 und dem Buchsenteil 104: Die Stütznoppe 114 ist nun nicht mehr in Anlage mit dem Rasthaken 112, sondern auf gleicher Höhe mit der Öffnung 111 für die Verriegelungsnase 110. Das Steckerteil 102 ist nunmehr gelöst und kann entfernt werden. Um zu verhindern, dass die Überwurfkappe 106 unbeabsichtigt noch weiter in Richtung 122 gezogen wird, greift eine Rastnoppe 116 in eine entsprechende Rastöffnung 118 an dem Buchsenteil 104.
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Verschiedene Ansichten der erfindungsgemäßen Überwurfkappe 106, wie sie sowohl für vierpolige wie auch für dreipolige Steckverbinder 100 eingesetzt werden kann, sind in den 11 bis 17 dargestellt Wie aus dem Schnitt B-B der 12 erkennbar, sind geriffelte Griffflächen 126 an zwei Seiten der Überwurfkappe 106 vorgesehen, um eine gleichmäßige Betätigung in axialer Richtung durch den Monteur zu gewährleisten.
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Die 18 und 19 schließlich zeigt in perspektivischer Ansicht das Steckerteil 102. Die Verriegelungsnase 110 ist an der Außenseite so angebracht, dass sie in eine entsprechende Rastöffnung 111 am Buchsenteil 104 einrastet, wenn das Steckerteil 102 und Buchsenteil 104 zusammengefügt und der elektrische Kontakt hergestellt ist.
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Obwohl im Vorangegangenen als bevorzugte Ausführungsformen Steckverbinder mit drei oder vier Polen gezeigt wurden, kann die vorliegende Erfindung bei Steckverbindern mit beliebiger Polzahl eingesetzt werden.
